程勉志

（1. 河南省基礎(chǔ)地理信息中心，河南 鄭州 450003）

《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》明確規(guī)定“在重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)、生態(tài)敏感區(qū)和脆弱區(qū)等區(qū)域劃定生態(tài)保護(hù)紅線，實(shí)行嚴(yán)格保護(hù)”[1]。環(huán)境保護(hù)部在《關(guān)于劃定并嚴(yán)守生態(tài)保護(hù)紅線的若干意見(jiàn)》中提出“按照山水林田湖系統(tǒng)保護(hù)的要求，劃定并嚴(yán)守生態(tài)保護(hù)紅線，實(shí)現(xiàn)一條紅線管控重要生態(tài)空間”。環(huán)保部在《關(guān)于應(yīng)用測(cè)繪地理信息共同推進(jìn)生態(tài)保護(hù)紅線劃定有關(guān)工作的通知》中要求，各地測(cè)繪地理信息部門(mén)要加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo)、協(xié)調(diào)配合，深入了解生態(tài)保護(hù)紅線劃定的技術(shù)要求和信息需求，基于第一次全國(guó)地理國(guó)情普查成果和基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)，為生態(tài)保護(hù)紅線劃定構(gòu)建統(tǒng)一的地理空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

生態(tài)保護(hù)紅線具有明確的地理空間信息，在生態(tài)保護(hù)紅線劃定的過(guò)程中，應(yīng)充分利用測(cè)繪地理信息的數(shù)據(jù)優(yōu)勢(shì)和技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在圖件空間基準(zhǔn)轉(zhuǎn)化、工作底圖編制、數(shù)據(jù)定制加工處理、后期成果集成演示等方面發(fā)揮重要作用，確?；A(chǔ)數(shù)據(jù)的一致性、圖件的準(zhǔn)確性和成果的科學(xué)性。河南省環(huán)境保護(hù)廳與河南省測(cè)繪地理信息局就應(yīng)用測(cè)繪地理信息共同推進(jìn)生態(tài)保護(hù)紅線劃定工作簽署合作框架協(xié)議[2]。本文在該框架協(xié)議的基礎(chǔ)上，研究了利用測(cè)繪地理信息已有的海量數(shù)據(jù)資源推動(dòng)生態(tài)保護(hù)紅線劃定落地的服務(wù)模式和技術(shù)流程，為測(cè)繪地理信息數(shù)據(jù)的廣泛應(yīng)用提供借鑒和經(jīng)驗(yàn)。

1 技術(shù)流程

在深入研究《生態(tài)保護(hù)紅線劃定指南》的基礎(chǔ)上，本文了解了紅線劃定過(guò)程中所需的各類(lèi)空間數(shù)據(jù)，分析了測(cè)繪地理信息在紅線劃定過(guò)程中的作用，制定了精準(zhǔn)的技術(shù)流程，強(qiáng)化了測(cè)繪地理信息與劃定并嚴(yán)守生態(tài)保護(hù)紅線的有效銜接，確保了生態(tài)保護(hù)紅線管理工作優(yōu)質(zhì)高效開(kāi)展。測(cè)繪地理信息服務(wù)于生態(tài)保護(hù)紅線劃定的技術(shù)流程如圖1所示。

圖1 技術(shù)流程圖

2 數(shù)據(jù)分析

1）生態(tài)保護(hù)紅線是指在生態(tài)空間范圍內(nèi)具有特殊重要生態(tài)功能、必須強(qiáng)制性嚴(yán)格保護(hù)的區(qū)域，是保障和維護(hù)國(guó)家生態(tài)安全的底線和生命線[3]。根據(jù)《生態(tài)保護(hù)紅線劃定指南》，需要?jiǎng)澏ǚ秶w國(guó)家級(jí)和省級(jí)禁止開(kāi)發(fā)區(qū)域以及其他各類(lèi)保護(hù)地。

2）測(cè)繪地理信息數(shù)據(jù)主要包括多比例尺地形圖、地理國(guó)情普查與監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、多分辨率影像和地名地址數(shù)據(jù)等，主要用于生態(tài)保護(hù)紅線范圍劃定、紅線意見(jiàn)征求、成果圖件編制等方面。

3）專(zhuān)題數(shù)據(jù)主要包括土地調(diào)查與變更數(shù)據(jù)、永久基本農(nóng)田劃定成果數(shù)據(jù)、林地變更調(diào)查數(shù)據(jù)以及具有明顯界線的各級(jí)各類(lèi)自然保護(hù)地矢量圖或相關(guān)資料，涉及住建、林業(yè)、國(guó)土、農(nóng)業(yè)、水利、民政等相關(guān)部門(mén)，主要包括自然保護(hù)區(qū)、地質(zhì)公園、風(fēng)景名勝區(qū)、森林公園、生態(tài)公益林、飲用水水源保護(hù)區(qū)等[4]。

3 服務(wù)于生態(tài)保護(hù)紅線劃定

3.1 統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式與空間基準(zhǔn)

根據(jù)紅線劃定要求，需要收集的相關(guān)資料包括各部門(mén)所管理的保護(hù)區(qū)文檔、所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、矢量數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)說(shuō)明等。通過(guò)資料分析發(fā)現(xiàn)，存在的主要問(wèn)題為：①部分資料沒(méi)有矢量數(shù)據(jù)，只有圖件或無(wú)資料；②部分資料雖有矢量成果，但大多為1980西安坐標(biāo)系，少量數(shù)據(jù)為1954北京坐標(biāo)系；③部分?jǐn)?shù)據(jù)不是建庫(kù)數(shù)據(jù)，沒(méi)有屬性，只是CAD圖形數(shù)據(jù)。

本文對(duì)收集的資料進(jìn)行整合處理，對(duì)包含地理空間信息的資料進(jìn)行數(shù)據(jù)空間化、格式歸一化、坐標(biāo)一致化等操作，對(duì)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)等非空間性文件進(jìn)行分析，將其作為項(xiàng)目實(shí)施的參考。其主要處理技術(shù)路線為：

1） 數(shù)據(jù)空間化。對(duì)匯總整理的柵格數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)表格、文本等包含空間信息的非空間數(shù)據(jù)開(kāi)展空間化處理。對(duì)柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行地理配準(zhǔn)，依據(jù)屬性字段對(duì)表格數(shù)據(jù)進(jìn)行空間數(shù)據(jù)掛接，根據(jù)文本中提供的坐標(biāo)、屬性等信息進(jìn)行空間化，最終實(shí)現(xiàn)各類(lèi)數(shù)據(jù)的空間化處理。由相關(guān)各廳局統(tǒng)一下發(fā)文件，要求各保護(hù)區(qū)熟悉保護(hù)情況的負(fù)責(zé)人對(duì)空間化內(nèi)容進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)，不合適的根據(jù)1∶10 000 地形圖、地理國(guó)情監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和高分辨率遙感影像進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)，不確定的派外業(yè)人員到實(shí)地進(jìn)行測(cè)量。

2）統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式。利用數(shù)據(jù)整合工具軟件將各類(lèi)矢量數(shù)據(jù)格式統(tǒng)一為Shape File 文件格式。對(duì)于CAD、MapGIS以及其他數(shù)據(jù)文件，利用軟件工具轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)格式，并對(duì)轉(zhuǎn)出文件與原文件的空間信息和屬性信息進(jìn)行對(duì)比，及時(shí)修正錯(cuò)誤。

3）統(tǒng)一空間參考。利用坐標(biāo)轉(zhuǎn)換軟件將各類(lèi)空間數(shù)據(jù)的坐標(biāo)系統(tǒng)一為CGCS2000。

3.2 遙感影像獲取與制作

遙感影像采用高分系列和資源系列，主要采用GF-2 號(hào)，分析最新時(shí)相的正射影像數(shù)據(jù)，進(jìn)行影像選取、圖像增強(qiáng)處理、影像鑲嵌等處理工作，按照縣域界線進(jìn)行裁切，只制作有紅線的縣區(qū)。

高分辨率遙感影像具有兩個(gè)作用：①輔助紅線劃定，借助高分辨率遙感影像可在內(nèi)業(yè)確定紅線范圍內(nèi)的地物要素情況；②輔助征求意見(jiàn)，影像的直觀性可使政府部門(mén)快速判定紅線走向。

3.3 紅線邊界確定

生態(tài)保護(hù)紅線邊界劃定以地理國(guó)情普查與監(jiān)測(cè)成果、最新的1∶10 000 地形圖為基礎(chǔ)，結(jié)合紅線劃定類(lèi)型與要求，參考生態(tài)功能紅線的重要性、敏感性評(píng)價(jià)結(jié)果以及整合處理后的各類(lèi)保護(hù)區(qū)等專(zhuān)題資料，開(kāi)展不同類(lèi)型生態(tài)功能紅線邊界的提取工作。邊界劃定時(shí)，應(yīng)充分考慮山水林田湖草等自然生態(tài)的連續(xù)性和完整性，結(jié)合地理國(guó)情監(jiān)測(cè)地表覆蓋類(lèi)型中的山脈、河流、地理單元、耕地、植被等自然邊界以及生態(tài)廊道的連續(xù)性，合理劃定生態(tài)保護(hù)紅線[5]。初始劃定時(shí)，確保應(yīng)劃盡劃，避免破碎化，不同行政區(qū)域間的生態(tài)紅線應(yīng)有序銜接，不要跨區(qū)域斷開(kāi)。

1）數(shù)據(jù)聚合。采用專(zhuān)業(yè)的地理信息軟件，對(duì)疊加圖層進(jìn)行圖斑聚合處理。通過(guò)聚合將相對(duì)聚集或鄰近的圖斑聚合為相對(duì)完整連片圖斑，聚合距離為250 m，最小孔洞為1 km2，各行政區(qū)可根據(jù)圖斑的破碎化程度和行政區(qū)面積適當(dāng)調(diào)整聚合的距離[6]。

2）破碎斑塊扣除。為減少紅線的破碎化程度，保證生態(tài)保護(hù)紅線的生態(tài)完整性和連續(xù)性，應(yīng)合理扣除獨(dú)立細(xì)小斑塊，紅線斑塊最小上圖面積原則上為1 km2。

3）建設(shè)用地和基本農(nóng)田剔除。根據(jù)土地利用現(xiàn)狀與規(guī)劃等資料，結(jié)合實(shí)地情況，扣除聚合后不適宜納入生態(tài)保護(hù)紅線的建設(shè)用地或基本農(nóng)田。

4）紅線邊界采集繪制。基于豐富的基礎(chǔ)測(cè)繪地理信息數(shù)據(jù)和高分辨率遙感影像數(shù)據(jù)，按照保護(hù)需要和開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀，采用人機(jī)交互的方式繪制生態(tài)保護(hù)紅線邊界：①自然邊界，主要是依據(jù)地形地貌或生態(tài)系統(tǒng)完整性確定的邊界，可采用高分辨率遙感影像和DEM數(shù)據(jù)提取邊界；②矢量化后的各級(jí)各類(lèi)自然保護(hù)地邊界；③江河、湖泊、水庫(kù)、山脈、地貌單元、植被等邊界；④地理國(guó)情監(jiān)測(cè)、國(guó)土三調(diào)、森林草原濕地荒漠等自然資源調(diào)查明確的地塊邊界。

5）紅線邊界外業(yè)核實(shí)。對(duì)于紅線邊界走向不明確、紅線內(nèi)地物要素不能通過(guò)影像和數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確判讀的，可在內(nèi)業(yè)先進(jìn)行標(biāo)記，再通過(guò)外業(yè)實(shí)地核實(shí)，并根據(jù)外業(yè)調(diào)查結(jié)果修改紅線邊界。

3.4 征求意見(jiàn)

征求意見(jiàn)采用現(xiàn)場(chǎng)征求和通過(guò)天地圖河南在線征求兩種方式。現(xiàn)場(chǎng)征求意見(jiàn)需要攜帶事先制作好的紅線圖。紅線圖一般只制作有紅線的縣區(qū)，采用最新時(shí)相的高分辨率遙感影像，疊加該縣區(qū)生態(tài)紅線、鄉(xiāng)鎮(zhèn)境界、村莊注記點(diǎn)、重點(diǎn)企業(yè)等[7]，并標(biāo)注名稱(chēng)，制作紅線劃定初步成果征求意見(jiàn)工作底圖。攜帶工作底圖到生態(tài)保護(hù)紅線劃定任務(wù)較重的縣（市、區(qū)）進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)對(duì)接，確保地方政府充分了解本轄區(qū)擬劃定的紅線范圍。通過(guò)“天地圖河南”為生態(tài)紅線劃定比對(duì)工作提供在線地理信息服務(wù)。對(duì)生態(tài)紅線數(shù)據(jù)和基礎(chǔ)測(cè)繪數(shù)據(jù)進(jìn)行保密處理，紅線區(qū)域矢量數(shù)據(jù)配圖、影像拼接、矢量數(shù)據(jù)切片、影像數(shù)據(jù)切片、數(shù)據(jù)平臺(tái)部署等通過(guò)提供在線地理信息服務(wù)，基于天地圖公眾版平臺(tái)開(kāi)發(fā)紅線征求意見(jiàn)信息平臺(tái)。

3.5 生態(tài)保護(hù)紅線調(diào)整

生態(tài)保護(hù)紅線邊界初步劃定成果通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)和在線征求意見(jiàn)后，根據(jù)意見(jiàn)和存在矛盾的紅線區(qū)域?qū)Τ晒M(jìn)行調(diào)整，充分利用測(cè)繪地理信息數(shù)據(jù)調(diào)整紅線。

1）生態(tài)保護(hù)紅線數(shù)據(jù)疊加衛(wèi)星遙感影像和地理國(guó)情監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)紅線范圍內(nèi)已成事實(shí)的建設(shè)用地、耕地、道路以及橫穿地物、地塊、半山坡等走向不太合理的紅線，按照實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。

2）疊加轉(zhuǎn)換坐標(biāo)系后各部門(mén)提供的各個(gè)已規(guī)劃的和未來(lái)有意向的項(xiàng)目以及已落地的項(xiàng)目數(shù)據(jù)等，按照實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。

3）結(jié)合DEM 或地貌圖對(duì)生態(tài)保護(hù)紅線范圍線走向不合理的地方，按照實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。

4 結(jié) 語(yǔ)

劃定生態(tài)保護(hù)紅線有助于對(duì)重要生態(tài)空間進(jìn)行嚴(yán)格管控，是一項(xiàng)復(fù)雜性的系統(tǒng)工程，涉及多個(gè)部門(mén)，技術(shù)難度大。通過(guò)利用測(cè)繪地理信息的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和數(shù)據(jù)優(yōu)勢(shì)，為生態(tài)保護(hù)紅線劃定構(gòu)建了統(tǒng)一的地理空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)；通過(guò)天地圖在線提供地理信息服務(wù)，擴(kuò)大了紅線意見(jiàn)征求的范圍，提高了意見(jiàn)征求的便捷性。項(xiàng)目組還需深入研究測(cè)繪地理信息服務(wù)于紅線劃定的技術(shù)流程，總結(jié)形成了可推廣應(yīng)用的生態(tài)保護(hù)紅線劃定實(shí)施方案和技術(shù)規(guī)程，為即將開(kāi)展的紅線勘界定標(biāo)工作奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。